圖 高通量貝塞爾斜平面光片顯微成像和分析（HBOPM）技術(shù)

在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（批準(zhǔn)號(hào)：T2225014）等資助下，華中科技大學(xué)光學(xué)與電子信息學(xué)院費(fèi)鵬教授課題組與華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院血液內(nèi)科開(kāi)展跨學(xué)科合作，發(fā)展新型單物鏡光片顯微成像技術(shù)，并利用該技術(shù)開(kāi)展CAR-T細(xì)胞殺傷腫瘤細(xì)胞的功能評(píng)估研究。研究成果以“用高通量貝塞爾單物鏡光片顯微鏡實(shí)現(xiàn)3D活體成像和CAR-T細(xì)胞殺傷行為的表型分析（3D live imaging and phenotyping of CAR-T cell mediated-cytotoxicity using high-throughput Bessel oblique plane microscopy）”為題，于2024年8月6日在《自然?通訊》（Nature Communications）雜志上發(fā)表。論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-51039-9。

嵌合抗原受體T細(xì)胞免疫療法（CAR-T）開(kāi)創(chuàng)了血液系統(tǒng)惡性腫瘤治療的新時(shí)代，但目前臨床免疫治療的總體反應(yīng)率較低，只有少數(shù)患者在CAR-T治療后實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期有效作用。精準(zhǔn)觀測(cè)和評(píng)估T細(xì)胞殺傷腫瘤細(xì)胞的行為和功能是提高CAR-T治療療效的重要環(huán)節(jié)。受限于時(shí)空分辨率的不足和過(guò)高的光侵入性，現(xiàn)有的光學(xué)顯微鏡難以在亞細(xì)胞水平對(duì)CAR-T細(xì)胞殺傷腫瘤細(xì)胞的過(guò)程進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)程、高通量、動(dòng)態(tài)的成像分析。研究團(tuán)隊(duì)利用多級(jí)衍射光場(chǎng)調(diào)控，生成超薄激光光片，突破目前落射照明成像光毒性高、對(duì)比度低的問(wèn)題，研發(fā)出兼顧高空間分辨率和高通量分析的貝塞爾單物鏡光片顯微成像分析平臺(tái)（HBOPM），實(shí)現(xiàn)了對(duì)CAR-T細(xì)胞殺傷腫瘤細(xì)胞行為的智能3D實(shí)時(shí)成像和評(píng)估。該平臺(tái)可以以各向同性的亞細(xì)胞分辨率，對(duì)芯片上數(shù)百對(duì)相互作用的T細(xì)胞/腫瘤細(xì)胞進(jìn)行數(shù)小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，從而捕獲CAR-T細(xì)胞在殺傷腫瘤靶細(xì)胞過(guò)程中的多個(gè)關(guān)鍵亞細(xì)胞事件，如免疫突觸的瞬時(shí)形成、回流和微管形態(tài)的持續(xù)變化等；同時(shí)，該平臺(tái)可對(duì)獲取的TB級(jí)多通道、3D動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行定量分析，將免疫細(xì)胞的形態(tài)特征量化為KB大小的數(shù)據(jù)報(bào)表，從多維度剖析CAR-T細(xì)胞殺傷腫瘤靶細(xì)胞的過(guò)程。HBOPM對(duì)T細(xì)胞/腫瘤細(xì)胞的多維度、長(zhǎng)時(shí)程、可視化監(jiān)測(cè)和分析可以綜合評(píng)估CAR-T細(xì)胞療法的功能，有助于建立量化T細(xì)胞功能的標(biāo)準(zhǔn)，為以T細(xì)胞為基礎(chǔ)的免疫治療提供療效評(píng)估新方法。

來(lái)源：國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)

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